一种带刷多喷口批量静电纺丝装置制造方法
【专利摘要】一种带刷多喷口批量静电纺丝装置，包括一底板，一刷板装置，所述刷板装置横设在底板两导轨之上，一步进电机，该步进电机通过一连接杆与刷板装置连接，至少一喷射装置，所述喷射装置设置在底板上，喷射装置喷口出口方向朝向该刷板装置底面，一供液装置，所述供液装置与喷射装置连通，用于为喷射装置提供所需液体；一收集板，所述收集板设置在喷射装置及刷板装置上方，一高压电源，所述高压电源正极与收集板电性连接，所述高压电源负极与喷射装置电性连接并接地。本实用新型具有制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、可实现批量电纺等优点。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种静电纺丝装置，特别是涉及一种带刷多喷口批量静电纺丝装 置。 -种带刷多喷口批量静电纺丝装置
【背景技术】
[0002] 利用静电纺丝技术制备纳米纤维是材料领域最重要的学术研究方向之一，利用该 技术制备的纳米纤维直径小于细胞，可模拟天然细胞外基质结构和生物功能，已在药物控 释、创伤修复、生物组织工程等方面得到应用；静电纺纤维具有直径小、孔径小、孔隙率高、 纤维均一性好等特点，使得纳米纤维过滤材料过滤效率大大提高；静电纺纤维可有效调控 纤维的精细结构，结合低表面能物质，可获得具有超疏水性能材料，在船舶外壳、输油管道 内壁等有重要应用。
[0003] 目前静电纺丝装置多是溶液置于诱导装置下方，凭借介质将溶液带起，由于重力 作用，溶液沿介质向流动并凝固于介质表面，给清洗带来不便；采用将溶液向上喷出以便产 生射流方法，易造成溶液飞溅，并且已凝固的飞溅溶液落到溶液槽中，造成固液并存；采用 喷射溶液进行溶液喷射的喷射口若不进行刮液，导致溶液凝固在喷射口附近，影响喷液装 置清洗及产生射流的质量。 实用新型内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型所提供了一种带刷多针尖批量静电纺丝装 置，以细纤维和针尖之间产生射流并在高压电场诱导下将射流诱导于收集板，细纤维的往 复移动对针尖顶端溶液起到刮液作用，防止溶液凝固于喷射口附近影响清洗和射流质量。
[0005] 为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种带刷多针尖批量静电 纺丝装置，包括：
[0006] -底板，所述底板两侧分别设有导轨，
[0007] -刷板装置，所述刷板装置横设在两导轨之上，且该刷板装置两端分别设有与导 轨配合的滑块，所述刷板装置底面粘设有细纤维层；
[0008] -步进电机，该步进电机通过一连接杆与刷板装置连接，用于推动该刷板装置沿 导轨水平滑动；
[0009] 至少一喷射装置，所述喷射装置设置在底板上，且该喷射装置的高度小于刷板装 置与底板之间的垂直距离，所述喷射装置上设有喷嘴，该喷嘴出口方向朝向该刷板装置底 面，
[0010] 一供液装置，所述供液装置与喷射装置连通，用于为喷射装置提供所需液体； [0011] 一收集板，所述收集板设置在喷射装置及刷板装置上方，
[0012] 一高压电源，所述高压电源正极与收集板电性连接，所述高压电源负极与喷射装 置电性连接并接地。
[0013] 进一步的，所述细纤维层由多个细纤维构成，且该多个细纤维以相对该刷板装置 底面垂直的方向密集排列在刷板装置底面上，且该细纤维的长度满足在划过喷射装置上方 时能与喷嘴相接触。
[0014] 进一步的，所述喷射装置包括一门型壳体，所述门型壳体侧面底部与底板固定连 接，所述门型壳体的顶面均匀设有多个喷嘴，每一喷嘴包括一喷筒和一设置在喷筒顶端的 圆锥形喷口，所述喷筒底端固定在门型壳体顶面上，且该喷筒与门型壳体内腔相通，所述门 型壳体底部紧密配合设有一推板，所述推板四周沿与门型壳体内腔内壁紧密配合，且该推 板可相对该内腔内壁上下移动，门型壳体内腔和推板之间构成溶液腔。
[0015] 更进一步的，所述多个喷嘴在门型壳体顶面排成一条直线设置，且该直线与刷板 装置平行。
[0016] 更进一步的，所述喷嘴数量为5-8个。
[0017] 更进一步的，所述推板底部连接设有一推杆，该推杆为一中空推杆，该中空推杆连 通所述喷射装置和供液装置。
[0018] 进一步的，所述供液装置为一注射泵，该中空推杆一端与注射泵连通，一端与溶液 腔连通。
[0019] 进一步的，所述步进电机是设置于电机导轨上，且该电机导轨与导轨平行。
[0020] 本实用新型的工作原理：注射泵对推杆施加推拉力使得推板沿门型壳体内腔内壁 移动，并使得溶液从溶液腔内挤出至喷筒，进而在喷筒顶端的圆锥形喷口喷射出，置于电机 导轨上的步进电机通电后，经连接杆带动刷板装置沿着导轨移动，当刷板装置靠近喷射装 置针尖时，刷板装置细纤维与经喷筒喷射的溶液相接触，液体沾于细纤维上，步进电机带动 刷板装置远离喷射装置针尖时，在针尖和细纤维之间形成射流，射流在喷射装置与收集板 所形成的诱导电场下被诱导至收集板，刷板装置经过靠近、远离每个喷射装置时重复上述 过程，实现批量电纺。
[0021] 本实用新型通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点：
[0022] 本实用新型以细纤维和喷口之间产生射流并在高压电场诱导下将射流诱导于收 集板，实现由细纤维和针尖之间所形成的射流在诱导电场作用下被诱导至收集板进行收 集，本实用新型具有制造装置简单、纺丝成本低廉、可纺物质种类繁多、可实现批量电纺等 优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为静电纺丝装置内部结构示意图；
[0024] 图2为静电纺丝装置俯视结构示意图；
[0025] 图3为刷板装置结构示意图；
[0026] 图4为喷射装置结构示意图；
[0027] 图中标号：1、收集板，2、射流，3、导轨，4、底板，5、注射泵，6、圆锥形喷口，7、连接 杆，8、步进电机，9、电机导轨，10、喷筒，11、溶液腔，12、推板，13、门型壳体，14、推杆，15、刷 板，16、滑块，17、细纤维层，A、刷板装置，B、喷射装置。
【具体实施方式】
[0028] 现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0029] 作为一个具体的实施例，如图1至图4所示，一种带刷多针尖批量静电纺丝装置， 包括：
[0030] 一底板4,所述底板4两侧分别设有导轨3,所述导轨3为一矩型板导轨3,两矩形 板导轨3与底板垂直的方向相对设置在底板4两侧，
[0031] 一刷板装置A，所述刷板装置A横设在两导轨3之上，且该刷板装置A两端分别设 有与导轨3配合的滑块16,所述刷板装置A底面粘设有细纤维层17 ;
[0032] 一步进电机8,所述步进电机8是设置于电机导轨9上，且该电机导轨9与导轨3 平行。该步进电机8通过一连接杆7与刷板装置A连接，用于推动该刷板装置A沿导轨3 水平滑动；
[0033] 至少一喷射装置B，所述喷射装置B设置在底板4上，且该喷射装置B的高度小于 刷板装置A与底板4之间的垂直距离根据需要确定喷射装置B数目。具体的确定方法：为 保证各喷射装置B之间不相互影响，保证其间隔为10mm，每个喷射装置B都与电源相连接， 根据需求确定喷射装置B的数量。
[0034] 一供液装置，所述供液装置与喷射装置B连通，用于为喷射装置B提供所需液体；
[0035] -收集板1，所述收集板1设置在喷射装置B及刷板装置A上方，
[0036] -高压电源，所述高压电源正极与收集板1电性连接，所述高压电源负极与喷射 装置B电性连接并接地。
[0037] 具体参考图3所示，刷板装置A包括一刷板15、两滑块16和细纤维层17,两滑块 16分别设置在刷板15两端，并经焊接实现固定连接，该两滑块16架设在导轨3上，并与导 轨3配合，刷板15底面粘设有细纤维层17,所述细纤维层17由多个细纤维构成，且该多个 细纤维以相对该刷板装置A底面垂直的方向密集排列在刷板装置A底面上，且该细纤维的 长度满足在划过喷射装置B上方时能与喷嘴相接触。因为只有相接触，才能够实现细纤维 17与喷筒10所喷射溶液相接触，在步进电机8带动刷板装置A远离圆锥形喷口 6时，在圆 锥形喷口 6和细纤维17之间形成射流2,步进电机8带动刷板装置A沿导轨3直线移动经 过各个喷射装置B时，实现细纤维17与多个喷射装置B圆锥形喷口 7之间形成射流2。
[0038] 具体参考图4所示，所述喷射装置B包括一门型壳体13,所述门型壳体13侧面底 部与底板4固定连接(焊接成型)，所述门型壳体13的顶面均匀设有多个喷嘴b，该喷嘴b出 口方向朝向该刷板装置A底面，多个喷嘴b在门型壳体13顶面排成一条直线设置，且该直 线与刷板装置A平行。每一喷嘴包括一喷筒10和一设置在喷筒10顶端的圆锥形喷口 6， 所述喷筒10底端固定(焊接固定）在门型壳体13顶面上，且该喷筒10与门型壳体13内腔 相通，所述门型壳体13底部紧密配合设有一推板12,所述推板12四周沿与门型壳体13内 腔内壁紧密配合，且该推板12可相对该内腔内壁上下移动，而门型壳体13和推板12之间 构成溶液腔11，所述推板12底部连接设有一推杆14 (焊接固定连接)，该推杆14为一中空 推杆14,该中空推杆14连通所述喷射装置B和供液装置。所述供液装置为一注射泵5,该 中空推杆14 一端穿过底板4与注射泵连通，另一端与溶液腔11连通。注射泵5对推杆14 施加推拉力使得推板12在推杆14推拉下在门型壳体13内运动，实现溶液腔11的容积大 小变化，当推板12沿门型壳体13内腔内壁向上移动，则使得溶液从溶液腔11内挤出至喷 筒10,进而在喷筒10顶端的圆锥形喷口 6喷射出，这种供液方式方便溶液从门型壳体13溶 液腔11经圆锥形喷口 6喷射，根据需要确定圆锥形喷口 6,喷嘴b根据需要，布置喷嘴数量 一般为为5~8个，不宜过多，以免距离太近相互影响，不宜太少，保证生产效率，我们一般采 用间隔10_。注射泵5置于喷射装置B正下方，注射泵5、底板4通过螺栓固定于工作平台 上。
[0039] 本实施例的工作原理，高压电源正极与收集板1良好连接，负极与喷射装置B良好 连接并接地，使得在收集板1与喷射装置B之间形成诱导电场，注射泵5经推杆14推动推 板12沿着门型壳体13内壁移动，当推板12移动使得溶液腔11体积减小，溶液从溶液腔11 经喷筒10喷射，置于电机导轨9上的步进电机8通电后，经连接杆7带动刷板装置A沿着 导轨3移动，当刷板装置A靠近喷射装置B圆锥形喷口 6时，刷板装置A细纤维17与经喷 筒10喷射的溶液相接触，液体沾于细纤维17上，步进电机8带动刷板装置A远离喷射装置 B圆锥形喷口 6时，在圆锥形喷口 6和细纤维17之间形成射流2,射流2在喷射装置B与收 集板1所形成的诱导电场下被诱导至收集板1，刷板装置A靠近、远离每个喷射装置B时重 复上述过程，实现批量电纺。
[0040] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应 该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节 上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：包括： 一底板，所述底板两侧分别设有导轨， 一刷板装置，所述刷板装置横设在两导轨之上，且该刷板装置两端分别设有与导轨配 合的滑块，所述刷板装置底面粘设有细纤维层； 一步进电机，该步进电机通过一连接杆与刷板装置连接，用于推动该刷板装置沿导轨 水平滑动； 至少一喷射装置，所述喷射装置设置在底板上，且该喷射装置的高度小于刷板装置与 底板之间的垂直距离，所述喷射装置上设有喷嘴，该喷嘴出口方向朝向该刷板装置底面， 一供液装置，所述供液装置与喷射装置连通，用于为喷射装置提供所需液体； 一收集板，所述收集板设置在喷射装置及刷板装置上方， 一高压电源，所述高压电源正极与收集板电性连接，所述高压电源负极与喷射装置电 性连接并接地。
2. 根据权利要求1所述的一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：述细纤维 层由多个细纤维构成，且该多个细纤维以相对该刷板装置底面垂直的方向密集排列在刷板 装置底面上，且该细纤维的长度满足在划过喷射装置上方时能与喷嘴相接触。
3. 根据权利要求1所述的一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：所述喷射 装置包括一门型壳体，所述门型壳体侧面底部与底板固定连接，所述门型壳体的顶面均匀 设有多个喷嘴，每一喷嘴包括一喷筒和一设置在喷筒顶端的圆锥形喷口，所述喷筒底端固 定在门型壳体顶面上，且该喷筒与门型壳体内腔相通，所述门型壳体底部紧密配合设有一 推板，所述推板四周沿与门型壳体内腔内壁紧密配合，且该推板可相对该内腔内壁上下移 动，门型壳体内腔和推板之间构成溶液腔。
4. 根据权利要求3所述的一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：所述多个 喷嘴在门型壳体顶面排成一条直线设置，且该直线与刷板装置平行。
5. 根据权利要求3所述的一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：所述喷嘴 数量为5-8个。
6. 根据权利要求3所述的一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：所述推板 底部连接设有一推杆，该推杆为一中空推杆，该中空推杆连通所述喷射装置和供液装置。
7. 根据权利要求6所述的一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：所述供液 装置为一注射泵，该中空推杆一端与注射泵连通，一端与溶液腔连通。
8. 根据权利要求1所述的一种带刷多针尖批量静电纺丝装置，其特征在于：所述步进 电机是设置于电机导轨上，且该电机导轨与导轨平行。
【文档编号】D01D5/00GK203904513SQ201420221595
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月4日 优先权日:2014年5月4日
【发明者】郑建毅, 杨群峰, 庄明凤, 郑高峰, 陈新敏 申请人:厦门大学